变电站特殊方式下倒闸操作的危险点及控制措施实例分析

郝玉华，范李平

(1.国网山东省电力公司检修公司,山东 临沂 276000; 2.国网湖北省宜昌供电公司湖北 宜昌 443000)

变电站特殊方式下倒闸操作的危险点及控制措施实例分析

郝玉华1，范李平2

(1.国网山东省电力公司检修公司,山东 临沂 276000; 2.国网湖北省宜昌供电公司湖北 宜昌 443000)

变电站倒闸操作是变电维护的重点、难点工作之一。本文以某500kV变电站为例，就双母双分段、3/2接线方式等几种特殊方式下的倒闸操作中可能出现的异常情况和关键问题进行了详细的分析，对其危险点及预控措施进行了探讨，得出规范的操作方法和具体的步骤，以便提高运维人员的操作技能和保证电网的安全运行。

变电站；特殊方式；危险点分析；预控措施

1 引言

随着电网的迅猛发展，500kV及以上变电站的数量迅速增加，电网运行方式也越来越复杂，在实际操作中，由于运行方式的变化,潮流的重新分布,设备的特殊状况,以及电网的事故等外在因素都会引起在操作过程中发生人身伤亡、设备损坏、电网瓦解等一系列事故。因此，做好倒闸操作相关危险点的分析和预防工作，对保证电力系统运行安全有着非常重要的意义。本文以某500kV变电站为例，就双母双分段、3/2接线方式等几种特殊方式下的倒闸操作中可能出现的异常情况和关键问题进行了详细的分析，对其危险点及预控措施进行了探讨，得出规范的操作方法和具体的步骤，对编写现场典型操作票和现场倒闸操作整个过程控制，具有一定的借鉴和帮助作用。

2 变电站倒闸操作的相关技术要求

2.1 主变操作

变压器投入时，一般先合电源侧开关，停用时，一般先拉负荷侧开关。对于多侧电源的变压器，则应选择保护完善和励磁涌流较小的一侧充电。变压器充电时，应具有完备的继电保护[1-2]。中性点直接接地系统中的变压器在充电或停用前，须将中性点接地刀闸合上，充电正常后再按继电保护规定进行接地点的调整。并列运行的变压器，在倒换中性点接地刀闸时，应先合上未接地的变压器中性点接地刀闸，再拉开另一台变压器中性点接地刀闸。带全电压的变压器，当某侧开关断开运行时，若该侧原接于中性点直接接地系统，则其中性点必须接地。数台变压器并联于不同的母线上运行时，中性点接地的变压器分别接至不同的母线上运行。倒换变压器时，应检查送电变压器确已带上负荷，再将需要停电的变压器退出运行，有特殊规定的除外。对于安装有中性点接地刀闸的主变压器，其投退按照所辖调度命令执行。

2.2 线路操作

对线路进行充电时，充电线路的开关必须至少有一套完备的继电保护。线路停电时，应在线路各侧开关断开后，先拉开线路侧刀闸，后拉开母线侧刀闸。线路送电时，应先合上母线侧刀闸，后合上线路侧刀闸，再合上线路开关。投入或切除空载线路时，应避免电压发生过大波动，造成空载线路末端电压升高至允许值以上。线路停送电操作时，应考虑电压和潮流变化，继电保护、安全自动装置和安稳装置的调整，注意避免运行线路过负荷，输送功率不应超过稳定极限。改建或检修后相位可能变动的线路，首次带电时，必须核相，确保相序、相位正确。新建的线路投产，首次带电时，必须核相，确保相序、相位正确；必须进行全电压冲击合闸试验，全电压冲击合闸次数按相关规程规定执行。馈电线路停电时，首先转移负荷，再断开受电侧开关，最后断开送电侧开关，送电顺序与上述相反。联络线一般由送电端解、合环，受电端投、切空线路，或由对系统冲击最小的一端投、切空线路。送电操作，一般不选择在枢纽变或主力发电厂的母线侧投空线路[3-4]。

2.3 母线操作

双母线接线停用一段母线时，拉开母联断路器前，应先拉开该母线电压互感器全部二次侧快分开关，再拉开母联断路器，最后拉开电压互感器一次隔离开关。母线充电前，应核实母线保护已正常投入。用母联开关向母线充电时，运维人员应在充电前投入母联开关充电保护或启用母差充电保护，充电正常后退出。母线倒闸操作时，进行母线倒换、旁路代运行等母线侧刀闸操作后检查相关刀闸辅助接点切换回路装置运行是否正常，如母线保护、主变保护、失灵保护、线路保护、电能表、电压切换是否正常。220kV倒母线操作，应确认母联断路器合上，其操作电源断开后进行。母线倒换操作完毕，在确认该母线上的负荷全部转换到另一条母线上运行后，应立即合上母联断路器的直流跳闸电源。220kV母线倒换时，应尽量减少两条母线互联状态时间，避免单条母线事故扩大事故范围。3/2开关接线方式的母线正常充电操作，不应投入开关充电保护。

2.4 保护及安全自动装置操作

运维人员在退出全套保护装置时，应先退出保护装置所有出口压板。拉合保护装置直流电源前，应先退出保护装置所有出口压板。退出保护装置的一种保护时，只需退出该保护的功能压板。投入保护装置出口压板前应检查保护装置运行正常。压板操作前，应先核对压板名称、编号、状态，在投入保护出口压板后应检查接触是否良好，在退出出口压板后应检查是否到位[5-6]。

对于方向性保护及对TA、TV接线极性有明确要求的保护，在新设备投运或TA二次回路变更时，应按以下原则处理：母差保护在冲击受电及带负荷检查证明结线正确之前，其出口压板不能投入。变压器差动保护、线路纵联保护在冲击受电前应投入跳闸，在冲击受电结束后应退出，在未经过带负荷检查证明结线正确之前，其功能压板不能投入。其他保护在冲击受电及带负荷检查前，功能压板和跳本断路器的出口压板可不退出。

3 几种特殊方式下的倒闸操作危险点实例分析

3.1 双母双分段的接线方式

某500kV变电站运行方式如图1所示：母联I2120开关及2120CT处于检修状态(大修技改)，蒙柳I线209开关在220kV#1母线运行，#2主变220kV侧2002开关及蒙柳Ⅱ线211开关在220kV#2母线运行，分段I 2150开关及分段Ⅱ2240开关均在运行状态，#3主变220kV 侧2005开关及蒙相I线215开关在220kV#3母线运行，蒙太线216开关在220kV#4母线运行，母联II2250开关在运行状态。

当母联I 2120开关及2120CT大修技改工作结束(两侧接地刀闸已拉开)，笔者在恢复送电时,要考虑到2120开关及2120CT属于大修后设备,在未进行充电试验前,是不能带电运行的,正确的步骤是首先要进线倒母线操作，即空出一条母线来，让空出的#2母线带着2120开关及2120CT。用线路对该设备进行充电，这是确定无疑的，但难点是是如何进行倒母线操作。因为正常倒母线操作时，母联I必须在运行状态，并且其控制电源也要取下，采用等电位操作方式，才能确保人身安全，但是在当前的运行方式下母联I又不能运行的，运维人员经过周密细致的考虑，采取了以下方案：使母联II2250开关、分段I2150开关及分段Ⅱ2240开关代替母联I2120开关的作用，即将其控制电源均取下，确保等电位操作。但是问题是在倒母线操作过程中，如果任何一条母线故障，都会造成4条母线全故障，即造成电网瓦解，这样虽保证了人身安全，但倒排的时间比较长，电网瓦解风险因素也增大了，所以该方法不能考虑。

图1 双母双分段接线方式

笔者对上述措施进行了重新优化：采用刀闸跨接母线的方法，即在母联II2250开关、分段I2150开关及分段II2240开关控制电源取下后，先将蒙柳II线211—1刀闸合上，先不拉开蒙柳II线211—2刀闸,确保220kV#1、#2母线一次属于一条母线，再将母联II2250开关、分段I2150开关及分段II2240开关控制电源投入，4条母线死联接的时间大大缩短了,这样既保证了人身安全又降低了电网瓦解的风险，将#2母线的设备全部倒至#1母线后(除蒙柳II线外)，拉开分段II2240开关，再拉开蒙柳II线211—2刀闸，用刀闸切除220kV#2母线(符合省电网调度规程规定)，然后合上2120—2刀闸(2120CT在#2母线侧)，这时就可以用任何一条线路对#2母线及2120开关、2120CT充电，充电工作也随之顺利完成。

3.2 3/2接线方式

某500kV变电站运行方式如图2所示：枣蒙I线、枣蒙II线、蒙照I线、蒙照II线、#2主变、#3主变均在运行状态。

图2 3/2接线方式

对于3/2接线方式，当开关发生异常问题导致分合闸闭锁时，笔者认为省调规程写的比较笼统，意思是可以进行等电位操作。但是，笔者认为等电位操作虽然可以，关键还要采取一些措施，才能确保人身安全。

例如，当5011开关发生异常问题造成分合闸闭锁时，虽然4串并串运行，如果不采取措施，直接先拉50111刀闸(或先拉50112刀闸)，在操作过程中，当枣蒙I线线路故障，保护动作跳开5012及5013开关，此时#2主变的负荷全部转移到5011开关上去，这时拉50111刀闸(50112刀闸)就会造成带负荷拉刀闸，引起人身伤亡及设备事故。而当5012开关发生异常问题导致分合闸闭锁，如果不采取措施，直接拉50121或50122刀闸，在此操作过程中，当500 kV#2母线故障，保护动作，将跳开#2母线上的所有开关，枣蒙I线的负荷全部转移到5012开关上去，这时拉50121刀闸(或50122刀闸)，就会造成带负荷拉刀闸，会造成人身伤亡及设备事故。

依次类推，等电位操作时，为确保人身和设备安全，必须采取措施，那就是将故障开关所在串的所有开关控制电源全部停用，确保两条母线经该串处于死联接状态,拉开故障开关两侧刀闸时就属于等电位操作,这样就保障了人身安全。但在这种方式下,任一条母线故障或该串上任一条线路故障，都会造成两条母线及该串上两条线路同时停电，扩大了停电范围，为解决这个问题，我们可以考虑到，当拉开故障开关的一侧刀闸后，随即将该串上其他开关的控制电源立即投入，再拉开故障开关的另一侧刀闸，这样就缩短了两条母线处于死联结状态的时间，大大降低了因一条母线或线路故障造成扩大停电事故的风险。

通过上述分析，处于特殊方式下的等电位操作，采取必要的的措施后，既保障了人身安全，又降低了电网扩大停电事故的风险。

4 结论

倒闸操作是变电运行的重点和难点工作之一，倒闸操作的正确性直接关系到操作人员的人身安全及设备的安全运行，如果操作不当，将会导致整个电力系统处于崩溃的边缘，其重要性不言而喻。本文对双母双分段、3/2接线方式等几种特殊方式下的倒闸操作中的危险点和预控措施进行详细分析,将有助于提高运维人员的操作质量,避免由于操作方法不当、反常现象判断不清和疏忽检查,可能造成的异常或事故,从而为变电站安全运行奠定基础。

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The Example Analysis of Dangerous Points and Control Measures for Substation′s Back Brake Operation under Special Way

HAOYu-hua1,FANLi-ping2

(1.State Grid Shandong Service Company of Power Company,linyi 276000,China;2.State Grid Yichang Power Supply Company,Yichang 443000,China)

The back brake operation of a substation is one of important switching service points.The paper takes a 500kV substation as an example.The paper analyzes several key problems and unusual conditions for the back brake operation of double-bus double-section and 31Z wiring way under the special way.The dangerous points and pre-control measures are discussed and getting standard operation methods and specific measures.

substation;special way;dangerous point analysis;pre-control measures

1004-289X(2016)05-0008-04

TM63

B

2015-08-14

郝玉华(1963-1)，男，大专，高级工程师，主要从事变电运维工作; 范李平(1983-12)，女，硕士研究生，工程师，主要从事变电运维工作。